東北地理所在線蟲趨化性研究領域取得重要進展
植物寄生線蟲與植物早期互作過程中，線蟲能夠感應植物或者根際微生物釋放的化學信號而尋找寄主，而根際土壤pH和無機鹽對線蟲的聚集性和對植物的趨化性影響鮮有報道，因此土壤環境因子對線蟲的趨避作用機制研究不僅能為線蟲尋找寄主提供理論依據，并且為制定新的防治策略奠定基礎。
農田有害生物控制學科組王從麗研究員帶領的團隊利用模擬土壤三維透明的Pluronic膠系統開展了農業經濟上損失非常嚴重的大豆孢囊線蟲（SCN）和根結線蟲（RKN，包括南方根結線蟲和北方根結線蟲）對酸、堿和鹽的趨化性的行為學反應和致死性的研究，并利用微電極檢測了線蟲最佳趨化pH和鹽離子濃度。結果表明三種線蟲對酸堿鹽的反應有很大差異。大豆孢囊線蟲對酸（圖1）、堿（圖2）和鹽（圖3）都有趨化性，而且對不同鹽離子趨化行為不一樣。該研究：A. 首次發現SCN對鹽具有積聚行為，并發現對Na2SO4、KCl和MgSO4均具有劑量效應導致的誘殺功能，這對線蟲的防治具有重要的指導意義。B. 首次檢測了大豆孢囊線蟲對酸趨性最佳pH范圍是4.98-5.46，對堿的最佳趨性范圍有兩個：8.40-8.78和9.52-9.99，最適氯離子濃度是171-256 mM。C. 低濃度的根結線蟲對堿和鹽的趨化性不明顯，但兩種根結線蟲在高濃度時對堿有微弱趨性，其趨性范圍和SCN相似；北方根結線蟲在高濃度時對鹽具有趨化作用，但南方根結線蟲無論高低濃度對堿均無趨化性。D. 致死率研究表明南方根結線蟲對堿的致死濃度明顯高于其它兩種線蟲，說明南方根結線蟲的耐鹽和耐堿性更強。對酸性的致死率研究表明SCN對酸的致死濃度明顯低于根結線蟲，這與其對酸狹窄的趨化范圍一致，因為根結線蟲對酸性pH的趨性范圍是4.5-5.5。這些研究結果證明了Pluronic膠系統和微電極的結合應用能夠有效地研究土壤環境因子如pH和無機鹽離子對線蟲積聚和行為的影響。從應用角度，可以通過調控土壤pH和鹽濃度來干擾線蟲對寄主的識別，從而達到防治目的。該研究成果發表在Plant and Soil上。
論文得到國家自然科學基金（31772139，31471749）和黑龍江省自然科學基金重點基金（ZD2017006）資助。華萃博士研究生和李春杰副研究員為共同第一作者。王從麗研究員為通訊作者。論文信息和鏈接：Hua, C., Li, C., Jiang, Y. et al. Response of soybean cyst nematode (Heteroderaglycines) and root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) to gradients of pH and inorganic salts. Plant and Soil (2020). https://doi.org/10.1007/s11104-020-04677-z
另外，該學科組李春杰副研究員在美國加州大學河濱分校訪問期間，與Dr.AdlerDillman實驗室合作把該學科組建立的Pluronic膠系統進一步應用在昆蟲病原線蟲（EPN）趨化性研究領域，發現了EPN對被EPN侵染后的昆蟲釋放出的氣味化合物具有排斥性，再次證明了EPN能夠辨別寄主昆蟲是否已經被EPN侵染。該研究發表在期刊Insects。李春杰副研究員為共同第一作者。論文信息和鏈接：Baiocchi,T.;Li,C.;Dillman,A.R.EPNs exhibit repulsion to Prenol in Pluronicgel assays. Insects2020,11,457. https://www.mdpi.com/2075-4450/11/8/457/htm。
圖1：大豆孢囊線蟲對酸（HAc）的趨化性。a: 5h; b,c: 24h.
圖2: 大豆孢囊線蟲對堿（NaOH）的趨化性 (24h)。0.1 M (a),0.5 M (b),1 M (c)
圖3：大豆孢囊線蟲對鹽（NaCl）的趨化性。a: 5h; b: 24h.
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吉公網安備22017302000214號
